[天津]教学楼深基坑排桩支护开挖降水施工方案.docx

目 录

一、编制依据： 2
二、工程概况： 2
三、设计方案 3
四、施工部署 4
五、基坑围护 5
六、土方开挖 5
七、施工注意事项 8
八、安全生产措施 9
九、计算书 13
十、专家资料及意见 21

一、编制依据：
1、xx街初级中学教学楼工程设计图纸；
2、xx街初级中学教学楼工程施工组织设计；
3、xx街初级中学教学楼工程《岩土工程勘察报告》
4、现行规范、规程及xx市有关规程：
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）
《建筑施工安全检查手册》（JGJ59-99）
《建筑施工手册》（第四版）
《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
《xx市建设工程施工现场安全管理规程》（DB29-113-2011）
《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33—2012）
二、工程概况：
1、现场情况
本工程位于xx市xx区，xx街规划路西侧。建筑总面积为15340㎡，建筑基底面积为3162m2，结构类型为钢筋混凝土框架结构，工程±0.000相当的绝对标高为6.85m。工程基础为桩基承台基础，基础埋深1.1m，局部地下室为筏形基础，埋深6m。本方案为地下室基础基槽深基坑开挖方案。
本工程施工现场场地平坦，周围离其它建筑物较远，不会造成对其它建筑物的影响。工地北侧的回迁房尚无居民入住，故施工时不会出现扰民情况。
本工程施工现场“三通一平”工作已完善，已具备施工条件，主要不利条件就是地下水位较高，给施工带来较大的麻烦。
2、地质概况
根据《xx市地基土层序划分技术规程》（DB/T29-191-2009）、《岩土工程技术规范》（DB29-20-2000）第3.2节、附录A及本次勘察资料，该场地深埋10.0m深度范围内自上而下可分为：
人工填土层（Qm1）
厚度0.50~1.30m，主要由耕土组成，呈褐色，可塑状态，粉质粘土质，含植物根，常年受人扰动。
2.新近冲积层（Q43Nal）
厚度3.10~4.50m，主要由粘土组成，呈褐黄色，可塑状态，无层理含铁质，属高压缩性土。
3全新统上组陆相冲积层(Q34al)
厚度0.80~1.40m，主要由粉土组成，呈灰黄色，稍密~中密状态，无层理，含铁质，属中（偏低）压缩性土。
4.全新统上组湖沼相沉积层（Q431+h）
厚度4.20~5.50m，主要由粘土组成，呈青灰色，可塑状态，无层理，含腐植物有机质，属高压缩性土。
基坑支护体系：
人工边坡采取护坡措施，以防止雨水、地表水对边坡的冲刷，渗透而影响边坡失稳。采用的方法是：
筋网细石混凝土护坡：边坡修整后，按间距500～1000插入长50cmφ10钢筋，边坡面上绑扎φ4＠300钢筋网，与插筋固定，采用喷射泵浇筑喷射细石混凝土厚40～50mm。 ⑵水泥砂浆护坡：边坡修整后，采用1:3水泥砂浆厚抹面。 ⑶砌砖护坡：边坡修整后，采用标砖用水泥砂浆沿边坡面平铺一层，并灌缝密实。 ⑷塑料薄膜护坡：边坡修整后，采用塑料薄膜由下向上横铺，搭接，并压牢防止风吹开。

三、设计方案
本工程所处位置绝对高程较低，地下水位较高，深井降水达不到预期效果，故采用先在基槽周围灌筑一圈全封闭隔水帷幕桩，形成隔水桩墙（见附图）。待帷幕强度达到100%时再进行基槽内深井降水，再进行土方开挖。
四、施工部署
（一）施工目标及保证措施部署
1、施工质量目标：所有质量检验批一次验收合格率达100%。
2、安全文明施工目标：不出现大小安全事故，创市级安全文明工地。
3、保证措施部署：
（1）成立现场管理领导小组，负责对工程质量、进度的监督与管理，以及现场的安全文明施工。
项目经理：
副项目经理：
工长：
技术负责人：
质量负责人：
安全负责人：
水电负责人：
保管员：
材料员：
测量员：
（2）施工前进行工序交底，明确目标，确定关键部位、关键工序等的控制手段和方法。
（3）分事前、事中、事后三个阶段进行质量、进度的控制。
（4）夜间施工值班安排：
第一组：
第二组：
第三组：
第四组：
第五组：
（二）施工准备部署
1、资料收集，分析本工程地形、工程地质和水文地质资料，勘察施工现场的地形及周围环境、场地的可利用程度。
2、熟悉设计图纸，掌握图纸所要求，确定施工图纸是否符合施工条件等。
3、组织技术专题会，确定本工程在机械、设备、材料，主要分部施工方案，及关键部位、关键工序的施工措施等方面的重大问题和原则。
4、分阶段进行技术、安全交底。
五、基坑围护
本工程采用灌注帷幕进行维护，因本公司不具备灌筑帷幕工程施工的条件，故此项工作由外包队来完成。为保证工程质量，我公司负责提供所有材料，外包队只负责施工。
帷幕桩墙单桩直径650mm，采用双排桩，桩间相互咬合200mm。为保证帷幕的隔水性能，灌筑材料采用矿硅325#水泥搅拌的纯水泥浆。帷幕桩墙距建筑物边最近距离不小于5m。
六、土方开挖
1、开挖方案
此基槽开挖深度平均约为6米左右。因本工程所处地段绝对标高该基坑土方开挖基础底标高为-6.86m。为减轻基槽周围土方的侧压力，先在基槽上部外侧5m范围开挖1100mm深度的卸载槽，以卸去一部分槽边土方的荷载（见附图）。
2、主要施工方法部署
为节约劳动力，降低劳动强度，加快工程建设速度，该基坑采用机械化开挖方式。
施工机械：挖掘机2台、机械运土车4俩。
（1）、降、排水方案
1)、基坑外采用止水帷幕，内采用大口井降水法，基槽开挖时必须降水，降水井必须在桩基完成后在开槽前完成，并进行至少10天以上降水，地下室及周边的井位一直不停降水，一直延续到地下室防水层完成基槽回填完成施工为止，完成后再用填砂法将基坑内井封死。。。。。 现场降水拟采用无砂大口井降水，降水井位置在帷幕内侧10m一口设置。井深12m，钻孔直径700mm，井径500mm，每口井设置一台潜水电泵接Ø50硬塑料管抽水排入楼周围Ø110钢管主管道后排入市政管网，主管道在楼的转角处设置800*800深1米的沉淀池。降水从降水井打完后就立刻开始，昼夜不停，抽水时设专人负责，昼夜两班，每班2人，循环抽水，抽水期间值班人员要随时观察井内水位的上升情况，并做好记录，保证井内水及时抽出，保证不影响现场土方开挖，并把水位降到基础底1m以下。
2）、土方开挖前，先利用基槽内降水井将地下水位降至槽底标高以下。
基槽开挖完毕，在距基础放大脚外1m处向内开挖宽x高=500x500的排水明沟，在两对角开挖长x宽x深=800x800x800的集水坑，在两集水坑各放置水泵，以及时排出基槽内轻微渗水及雨水（为保证施工安全及方便施工，明沟开挖完毕后须及时用碎石回填）。
（2）、土方开挖
土方开挖须在帷幕桩墙强度达到100%时方可进入施工。施工前，项目部的测量人员要先进行测量放线，并用白石灰撒出基槽边线、预留施工面线、放坡线等。在基槽土方开挖时，测量人员需全程跟踪测量，测出开挖各阶段的标高，以保证施工正常、顺利进行。
土方开挖分两步进行。
第一步，在基槽上部5m范围内开挖深度为1.1m的卸载槽，以卸去槽边一部分荷载，减轻槽边土方的侧压力。
第二步，卸载槽开挖完毕后，再进行基槽内土方开挖。在开挖至-5.5m标高以下时，为不增加基槽周围土方的侧压力，基槽周围5m范围内严禁重型机械作业（包括运土车）。基槽内土方挖出后堆放在槽边，马上由槽边上挖掘机装上运土车运走，严禁堆积过高。在开挖至既定标高以上200mm时，开始开挖槽底周围排水明沟，排水明沟开挖完毕，则该处土方机械开挖施工结束。为保证不损坏帏幕和避免土方坍塌，槽内挖掘机由汽车吊吊出，不得自留坡道开出基槽。槽内高出既定标高的200mm土方，待初步晾晒后，经项目部测量员测标高后，由人工清除，用塔吊吊出，再进入后续施工。
待机械开挖完工后，还需做好以下几项后续工作：
a. 排水明沟开挖完成后，马上用建筑碎石回填，以防筏板侧土方向沟内坍塌，并在两角集水坑放入水泵，做好抽水准备；
b. 桩墙以上斜坡土方须用塑料布覆盖，以防雨水导致该处土方坍塌，将泥浆冲入基槽；
c. 在开挖基槽四周外侧约1.2m处用红砖砌筑150mm高挡水墙；
d. 在基槽四周设置观测点，观测避水桩墙有无移位和倾斜，观测点距离不大于10m。
e. 观测时间土方开挖期间为每天观测两次，上、下午各一次，当基坑沉降变形稳定后为每两天观测一次。
f. 3、安全、文明施工及环境保护的部署
（1）安全部署：
现场设有专职安全负责人，及时解决施工过程中出现的安全问题，随时跟踪检查和监督施工中出现的安全隐患，杜绝安全事故。
现场设有安全警示牌和安全标语，在机械停放区及爆破材料仓库设置消防器材，对施工人员上岗前进行三级安全教育。
（2）文明施工部署：
按省市文明施工精神和本公司具体要求，做好临建搭设、机械等停放，现场施工井然有序，安全设施和配置齐全。
七、施工注意事项
1、土方开挖时，严禁扰动基底持力层，不得超深开挖；
2、开挖基坑时应注意边坡稳定，挖土应均衡分层进行，高差不应超过1.2米，不得破坏避水帏幕桩墙；
3、开挖时应注意开挖范围内有无管道等市政设施，如有则要及时上报项目部领导，以便及时采取处理措施；
4、开挖过程中如遇古墓、古物等古迹，要及时向项目部及上级政府有关部门禀报，并停止施工等候处理措施；
5、夜间施工须提前准备好足够的照明灯具及其它夜间施工设备，以避免安全及其它事故发生。
八、安全生产措施
本工程是较深基坑工程，结合本工程的特点、重点、难点，特设应急预案，具体措施如下：
1.1、组织机构
1.1.1．成立应急抢险领导小组 组长及组员由公司领导人员组成。
1.1.2．成立应急抢险工作小组 组长及组员由本单位选派的现场施工管理人员组成。
1.2、应急内容 我们在施工中采用风险管理的科学方法，全过程、全方位地分析、监督、控制、处置各种风险因素，确保工程安全。为此，我们特编制本工程的围护结构施工、基坑开挖施工的应急内容如下：
1.2.1. 坑底出现流砂；
1.2.2. 坑底承压水突涌；
1.2.3. 基坑纵向边坡失稳滑坡；
1.2.4. 坑底隆起；
1.2.5. 基坑围护结构位移过大；
1.2.6. 围护结构缺陷,导致基坑开挖阶段渗漏水甚至涌土、喷砂；
1.3、应急处置 针对可能产生上述现象的因素，按预案进行处理。
1.4、应急方案
1.4.1. 坑底出现流砂；
（1）停止开挖基坑
（2）回填土方压住流砂
（3）分析原因，制定进一步对策
a. 采取坑内降水补救措施，降低地下水位，阻止流砂的发生。
b. 将板桩紧贴围护结构打入坑底。增大围护结构入土深度，减小动水压力，阻止流砂发生。
1.4.2. 坑底承压水突涌；
（1）停止开挖基坑，加强基坑内排水。
（2）采取坑内降承压水补救措施，降低承压水压力，阻止突涌发生。
（3）采用快凝压力注浆或灌注快凝砼堵住涌口。
1.4.3．基坑内纵向边坡失稳滑坡
（1）如边坡坡度太陡，修复边坡时应放缓边坡。
（2）加强基坑周边地面明排水，采取有效措施阻止地面水侵入基坑。
（3）采取边坡内、外降水的补救措施。
（4）修复塌方或滑坡的边坡前，先在坡脚外做临时支护，再按安全坡度放坡修复边坡，并做好护坡工作。
1.4.4．坑底隆起
（1）加设基坑外沉降监测点。
（2）坑内加载或坑内沿周边插入板桩防止外土向坑内挤压，坑底土体降水处理。
（3）坑内按实际情况作坑底地基土加固，然后挖至标高。 1.4.5．基坑围护结构位移过大
（1）立即停止开挖，在薄弱部位紧贴土面设置临时支撑，控制围护结构继续位移。
（2）根据监测报告和位移情况，找出围护结构位移原因，制定具体对策。
a等到坑内井点预降水达到降水深度，坑内外地基加固土体达到令期或设计强度时再开挖基坑。
b严格执行分段、分层、分块、限时开挖要求，限时支撑到位的基坑开挖原则。
1.4.7. 围护结构缺陷,导致基坑开挖阶段渗漏水甚至涌土、喷砂 （1）如果开挖过程中发现地下墙接缝夹泥宽度超过20mm（砂土、砂质粉土）、50mm（粘土、粘质粉土），应随开挖面暴露及时用钢板封堵地下墙接缝，并用水泥浆灌满钢板与地下墙间隙。 （2）如果开挖过程中发生渗漏，应视渗流部位、流量、渗漏点大小分别采用下列方法：
a. 如果渗漏点局限于开挖面以上，且渗漏量不大，宜采用双快水泥抽槽压注聚氨酯的方法封堵。
b. 如果渗漏点局限于开挖面以上，且渗漏量不大，宜在渗漏点打入泄水管，用钢管和双快水泥封堵泄水管周围，待周围封堵材料达到强度后关闭泄水管阀门。
c. 如果渗漏点延伸自开挖面上至开挖面以下，应在基坑外渗漏点附近压注双液浆，注浆采用压力控制，最高压力不得超过0.3Mpa。
d. 如果渗漏点延伸自开挖面上至开挖面以下且流量较大，应在基坑内局部回填至流量减小后，在基坑外渗漏点附近压注聚氨酯。
e. 如果渗漏点不明，水流自开挖面下向上涌出，应立即停止开挖，局部回填直至渗漏停止，然后采取上述基坑外注双液浆措施
f. 如果渗漏水流混浊，且渗漏时间较长，应注意渗漏点附近可 能存在严重的土体流失，出现空洞，此时严禁重型机械靠近，并应立即采用振管注浆方法填补空洞。
1.5、其他 ⑴ 认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，工程实施前项目部会同有关单位成立工程施工风险应急领导小组，统一指挥领导本工程的工程施工风险管理。 ⑵ 为防止突发事故引起的危害，施工前必须准备好紧急联络一览表（便于同有关方面及时联系），如发生事故，值班人员应立即按紧急联络一览表与相关方面取得联系，并根据情况采取相关措施，在第一时间及时控制事态。 ⑶ 各级领导（负责人）必须高度重视工程施工风险管理工作，把工程施工风险管理工作放在重要议事日程，在施工前必须做好组织、思想、措施三落实工作。 ⑷ 工程施工前配备足够的应急物资设备。加强应急设备管理、保养，明确专人（应急物资设备专管员）负责。确保危险期正常使用。应急物资设备严禁挪作它用。 ⑸ 库房钥匙分别由值班人员和料库保管员保管，并放于明显处作好标示。并进行定期检查，清点器材，做好保养措施。 ⑹ 项目组除正常值班外，要安排防汛期、关键施工期的警戒值班，遇到高水位、暴雨，组长上岗值班。 ⑺ 值班员上岗值班，必须立即向应急领导小组汇报本工地施工情况、管线变形情况、物资、设备、抢险队伍人数情况。 ⑻ 监测单位联络员应及时将管线变形情况向各相关联络员通报。项经部现场联络员应及时将领导小组决定的应急措施及事后情况向各相关联络员通报。
1.6、施工时挖土机械旋转范围内人工不能停滞，机械之间施工间距相隔不小于5m，清槽人工间距不小于2m。
九、计算书
截水帏幕计算书
1、截水帏幕深度计算：
对于落底式隔水帏幕，应插入下卧不透水层，插入深度按下式计算：

l为隔水帏幕插入不透水层的深度；
hw为作用水头，即地下静水位到基坑开挖面的水头；
b为帏幕厚度，厚度根据试验确定，具体要求满足基坑防渗要求，渗透系数不大于1.0×10-6cm/s。
截水帏幕深度L＝l+H，其中H为下卧不透水层以上土层厚度。
通过以上计算可得，该基坑截水帏幕的深度为8.65m。
2、基坑涌水量计算：
在有截水帏幕情况下，基坑涌水量按下式计算：

A为基坑面积；
M为疏干的含水层厚度，M=D-dw=6-1=5 m；
μ为含水层的给水度，一般取0.1，可根据实际调整。
通过以上计算，该基坑总的涌水量为450m3。
对于落底式截水帏幕，基坑中涌水用泵抽出即可

土坡稳定性计算计算书
本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣 编著 中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版 杨文渊 编著 人民教同出版社、《地基与基础》第三版 中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。
计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算，由于该计算过程是大量的重复计算，故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果，省略了重复计算过程。
本计算书采用瑞典条分法进行分析计算，假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体，还假定不考虑土条两侧上的作用力。
一、参数信息:
条分方法：瑞典条分法；
条分块数：14；
考虑地下水位影响；
基坑外侧水位到坑顶的距离(m)：1.000；
基坑内侧水位到坑顶的距离(m)：5.000；
放坡参数：
序号 放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m) 条分块数
1 1.70 1.20 0.50 0.00
2 3.20 2.00 1.40 0.00
荷载参数：
序号 类型 面荷载q(kPa) 基坑边线距离b0(m) 宽度b1(m)
1 满布 10.00 0.00 0.00
土层参数：
序号 土名称 土厚度(m) 坑壁土的重度γ(kN/m3) 坑壁土的内摩擦角φ(°) 内聚力C(kPa) 饱容重(kN/m3)
1 粘性土 5.00 18.00 20.00 20.00 22.00

二、计算原理:
根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定，滑动面呈曲面，通常滑动面接近圆弧，可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条，从土条中任意取出第i条，不考虑其侧面上的作用力时，该土条上存在着：
1、土条自重，2、作用于土条弧面上的法向反力，3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。
将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足>=1.3的要求。

将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数，考虑安全储备的大小，按照《规范》要求，安全系数要满足>=1.3的要求。
三、计算公式:

式子中：
Fs --土坡稳定安全系数；
c --土层的粘聚力；
li--第i条土条的圆弧长度；
γ --土层的计算重度；
θi --第i条土到滑动圆弧圆心与竖直方向的夹角；
φ --土层的内摩擦角；
bi --第i条土的宽度；
hi --第i条土的平均高度；
h1i ――第i条土水位以上的高度；
h2i ――第i条土水位以下的高度；
γ' ――第i条土的平均重度的浮重度；
q ――第i条土条土上的均布荷载；

其中，根据几何关系，求得hi为：

式子中：
r --土坡滑动圆弧的半径；
l0 --坡角距圆心垂线与坡角地坪线交点长度；
α ---土坡与水平面的夹角；
h1i的计算公式

当h1i ≥ hi 时，取h1i = hi；
当h1i ≤0时，取h1i = 0；
h2i的计算公式：
h2i = hi-h1i；
hw ――土坡外地下水位深度；
li 的几何关系为：

四、计算安全系数:
将数据各参数代入上面的公式，通过循环计算，求得最小的安全系数Fs。
计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)
第1步 3.943 30.126 0.218 2.452 2.462
示意图如下：

计算步数 安全系数 滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径R(m)
第2步 1.875 37.402 -0.046 7.621 7.621
示意图如下：

计算结论如下：
第 1 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 3.943>1.30 满足要求! [标高 -1.700 m]
第 2 步开挖内部整体稳定性安全系数 Fs= 1.875>1.30 满足要求! [标高 -4.900 m]
十、专家姓名及编号
xxx 010966
xxx 002048
xxx 059427
xxx 012
xxx 023
专家意见：1、基坑为一层地下室，平面尺寸约为36.6m×15.0m，周边卸载后开挖深度为4.9m，采取止水帷幕隔水，二级放坡+内降水施工开挖方法，该方案基本可行。
2、根据天气实际情况做好护坡准备，严防雨水造成 溃坡。
3、基坑开挖区域应限制载重车通行。
4、施工现场应做好各种应急准备。